Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISIBestandsaufnahme der KI-Forschung am Bildungscampus in Heilbronn
Seit Januar 2023 ist die Forschungsgruppe Joint Innovation Hub (JIH) des Fraunhofer ISI mit zehn Teammitgliedern in Heilbronn aktiv. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler arbeiten an der Schnittstelle zukunftsorientierter Themen wie zum Beispiel Künstliche Intelligenz (KI) und Digitalisierung, Zirkularität und Nachhaltigkeit sowie strategische Vorausschau. In diesem Zusammenhang bewertet der JIH kontinuierlich die Entwicklungstrends in den von ihm fokussierten Themenbereichen. Die Ergebnisse der aktuellen Auswertung im Bereich der KI-Forschung werden in diesem Blogbeitrag vorgestellt.
KI-Ökosystem in Heilbronn
Der Standort Heilbronn ist für den JIH aus zwei Gründen von besonderer Bedeutung. Zum einen hat der JIH den klaren Auftrag, mit seiner Expertise und Erfahrung wichtige Innovationsimpulse in der Region zu setzen. Zum anderen hat sich in Heilbronn ein dynamisch wachsendes KI-Ökosystem etabliert, das durch ambitionierte Projekte wie den geplanten KI-Innovationspark (IPAI) auch in Zukunft weiter wachsen soll.
Als zentraler Akteur in diesem Ökosystem ist es für den JIH wichtig, zu verstehen, wie sich die Region im Vergleich zur globalen KI-Forschung positioniert. Daher ist der JIH daran interessiert, die Trends in Heilbronn mit den globalen Entwicklungen zu vergleichen.
Methodischer Ansatz
Weltweit entwickelt sich die Forschung im Bereich KI sehr dynamisch. Es gibt zahlreiche Forschungseinrichtungen, Zusammenschlüsse und Initiativen, die an der Weiterentwicklung von KI in den unterschiedlichsten Kontexten arbeiten. Dadurch entstehen zahlreiche Publikationen, anhand derer sich untersuchen lässt, welche Themen und Anwendungsbereiche die KI-Forschung aktuell dominieren und welche Entwicklungstendenzen sich für die Zukunft abzeichnen.
Zur Identifizierung der relevanten Publikationen wurde die Datenbank Web of Science verwendet. Die Datenbankrecherche erfolgte mithilfe von Suchstrings, die in Kombination mit Booleschen Operatoren thematisch verwandte Schlüsselwörter und Phrasen enthielten. So wurden gezielt Veröffentlichungen im KI-Bereich ermittelt, die einen konkreten Anwendungs- oder Branchenbezug aufwiesen. Der Schwerpunkt der Recherche lag daher vor allem auf angewandter Forschung und nicht auf Grundlagenforschung. Die Suche beschränkte sich auf wissenschaftliche Zeitschriftenartikel, die im Jahr 2024 indexiert wurden. So wurde sichergestellt, die neuesten Entwicklungen zu berücksichtigen.
In der Datenbank wurden insgesamt 2.050 relevante Publikationen identifiziert. Nach einem initialen Screening reduzierte sich die Treffermenge auf 1.810. Diese Artikel wurden anhand von Überschriften, Keywords, Abstracts und Volltexten zu inhaltlichen Kategorien zusammengefasst. Bei den Kategorien handelte es sich entweder um eine bestimmte Branche oder ein bestimmtes Anwendungsgebiet der KI.
Im nächsten Schritt wurden die Ergebnisse der Forschungseinrichtungen auf dem Bildungscampus in Heilbronn analysiert. Dazu wurden öffentlich zugängliche Informationen auf den Webseiten und in den Publikationsdatenbanken gesammelt. Für das Jahr 2024 konnten insgesamt 282 wissenschaftliche Publikationen und 88 laufende Forschungsprojekte mit klarem KI-Bezug identifiziert werden, die von den am Bildungscampus ansässigen Akteuren erstellt oder betreut wurden. Eine inhaltsanalytische Kategorisierung analog zum oben beschriebenen Verfahren ermöglichte auch die Identifizierung von Forschungsschwerpunkten im KI-Forschungssystem des Standorts Heilbronn.
Ergebnisse der Analyse
Die Ergebnisse der Literaturanalyse sind in Abbildung 1 dargestellt. Das Spinnendiagramm stellt eine normalisierte Kennlinie dar, deren Spitzen umso stärker sind, je mehr Veröffentlichungen es in einem bestimmten Bereich gibt. Für die Visualisierung wurden die Daten auf einheitliche Wertebereiche zwischen 0 und 1 skaliert. Das Diagramm konzentriert sich auf Kategorien, die aufgrund ihrer Häufigkeit als besonders wichtig identifiziert wurden.
Zu den wichtigsten Anwendungsgebieten für KI weltweit gehört das Gesundheitswesen, gefolgt von den Bereichen Bildung, Nachhaltigkeit, Energie und Produktion. Die KI-Forschung in Heilbronn unterscheidet sich dabei stellenweise deutlich von der internationalen Ausrichtung. Auffällig ist, dass die Heilbronner Kennlinie die Spezialisierungsmuster der regional ansässigen Wirtschaftsunternehmen widerspiegelt. Es gibt einen klaren Fokus auf die Automobilindustrie sowie die Bereiche Mobilität und Transport, Fertigung, Metallverarbeitung sowie Lebensmittel und Ernährung – allesamt charakteristisch für die Wirtschaft der Region.
Bei näherer Betrachtung der Ergebnisse werden auch Spezialisierungslücken in zukunftsorientierten Bereichen wie Energie oder Robotik deutlich. Ebenso ist der Dienstleistungsschwerpunkt in der KI-Entwicklung schwach ausgeprägt. Dabei verfügt die Region Heilbronn-Franken beispielsweise mit dem Hotel- und Gaststättengewerbe über eine starke Dienstleistungsbranche. Auch der Umfang der Forschungsaktivitäten in den wichtigen Bereichen Gesundheitswesen, Pharmazie und Medizin entspricht nicht der Intensität der internationalen KI-Forschung.
Schlussfolgerungen und Implikationen
Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse der Analyse, dass die KI-Forschung in Heilbronn klare Spezialisierungsmuster aufweist, die mit den industriellen Schwerpunkten der Region übereinstimmen. Einerseits wird das historisch gewachsene Profil durch die neue Technologie somit weiter gefestigt. Andererseits wird das transformative Potenzial der KI nicht in seinem vollen Umfang genutzt. Als Wegbereiter für neue Anwendungen und Branchen kann KI dazu beitragen, alte Wirtschaftsstrukturen aufzubrechen und durch zukunftsweisende neue Branchen zu ergänzen. Dieses Potenzial kann jedoch nicht voll ausgeschöpft werden, solange KI nur entlang etablierter Entwicklungspfade eingesetzt wird. Für den Standort Heilbronn ist daher eine stärkere Diversifizierung der KI-Forschungsanstrengungen in zukunftsorientierte und neue Anwendungsfelder zu empfehlen.
Mehr Informationen und Kontakt
Die Evaluationen des JIH bieten interessante Einblicke in Entwicklungstrends von Technologien und Innovationssystemen. Wenn Sie mehr über unser Leistungsspektrum erfahren möchten oder an einem Austausch zu den Themen KI, Innovation und strategische Vorausschau interessiert sind, kontaktieren Sie uns gerne. Wir freuen uns auf den gemeinsamen Austausch!
Methodischer Hinweis: Die Analyse der KI-Trends für den Standort Heilbronn basiert ausschließlich auf öffentlich zugänglichen Informationsquellen. Verzerrungen aufgrund eines Selektionsbias können daher nicht ausgeschlossen werden.